(ナノ)カーボン材料の分散制御と「マイクロ波による複合化」などの各種技術，その評価

セミナー趣旨

カーボンナノチューブやグラフェンなどのナノカーボン材料を液体中に分散させるには，まず凝集体をほぐし，続いて個々に遊離したナノカーボンを再凝集させないように液体中で安定化させる必要がある。ほぐすには，ナノカーボンの凝集エネルギーよりも高いエネルギーを加えればよいが，ナノカーボン自体を破壊しないようにしなければならない。ここでは，これらに関する物理化学の基礎をまとめて解説する。また，ナノカーボンはマイクロ波により非常に急速に高温まで加熱される特性がある。マイクロ波を使った高効率分散技術や複合材料の物性改善例を紹介する。

セミナープログラム

１．ナノカーボンの種類
　　1.1 なぜナノカーボンがおもしろいか
　　1.2 フラーレン
　　1.3 単層および多層カーボンナノチューブ
　　1.4 極細炭素繊維
　　1.5 グラフェン

２．ナノカーボン分散の基本的操作
　　2.1 凝集体をほぐす
　　2.2 遊離したナノカーボンの分散安定化

３．どのくらい強く凝集しているのか？
　　3.1 ファンデルワールス相互作用とは？
　　3.2 ナノカーボンのファンデルワールス相互作用
　　　　3.2.1 単層カーボンナノチューブ
　　　　3.2.2 多層カーボンナノチューブ 3.2.3 グラフェン
　　3.3 疎水性相互作用

４．どのくらいのエネルギーでCNTは切れるのか？
　　4.1 長さ依存性
　　4.2 CNTの引張り強度

５．ほぐす操作はどのくらいのエネルギーを与えているのか？
　　5.1 ポリマーとの混錬
　　5.2 超音波照射
　　5.3 超音波照射の効率化

６．グラフェンをほぐす
　　6.1 超音波法
　　6.2 酸化法 　
　　6.3 インタカレーション法

７．速度論的安定化
　　7.1 DLVO理論
　　7.2 単層CNTのShultz-Hardy則
　　7.3 高粘性媒体
　　7.4 希薄化

８．エネルギー的安定化
　　8.1 静電的斥力
　　8.2 界面活性剤の臨界表面凝集濃度
　　8.3 立体障壁 　
　　8.4 汎用分散剤の例
　　8.5 ナノカーボン特有分散剤の例

９．疎水性相互作用の最小化
　　9.1 ナノカーボンの濡れ
　　9.2 親水基の導入
　　9.3 ポリエチレングリコール鎖の不思議

１０．分散に向けたナノカーボンの化学反応
　　10.1 再現性の確認された反応
　　10.2 マイクロ波応用

１１．市販ナノカーボンの分散
　　11.1 形状の影響
　　11.2 欠陥の影響 　
　　11.3 不純物の影響

１２．汎用分散評価法
　　12.1 各種顕微鏡
　　12.2 パーコレーション閾値
　　12.3 紫外―近赤外吸収分光
　　12.4 ラマン散乱
　　12.5 レイリー散乱とミー散乱

１３．マイクロ波応用
　　13.1ナノカーボンの急速高温加熱と加熱原理
　　13.2 カーボンナノチューブの短時間精製
　　13.3 マイクロ波不加熱液体の急速加熱
　　13.4 化学反応の効率化
　　13.5 ナノカーボン表面でのPt微粒子生成
　　13.6 ポリマーコンポジットの物性改善

【質疑応答】

※受講者の皆様の抱える疑問点や問題点について，セミナー開催3日前までに
「事前リクエスト用紙」 （請求書に同封）や 「Eメール」 を御寄せ頂けましたら，
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セミナー講師

山形大学 名誉教授 Ph.D 佐野 正人 氏 

セミナー受講料

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